平板及焊缝中裂纹磁记忆检测技术研究

为了将磁记忆技术用于裂纹缺陷的检测领域,应用试验研究和有限元分析相结合的方法,分析裂纹的深度、埋深、宽度以及扫描角度对平板中裂纹磁记忆检测的影响。针对45号钢板建立深度和宽度2个影响参量与磁记忆信号之间的量化关系。沿焊缝长度方向和垂直焊缝长度方向对焊接裂纹进行磁记忆检测,研究焊接裂纹的检测方法和信号特征。提出根据局部波形呈现正弦波形态判别缺陷的方法。研究结果表明,用磁记忆检测技术能够对裂纹进行定位,并根据波形信号特征量对裂纹深度、宽度进行量化评价。     

火源位置对浮法玻璃热破裂行为规律影响研究*

为了研究火源位置对浮法玻璃热破裂行为规律的影响,选用尺寸为600 mm×600 mm×6 mm（长×宽×厚）的浮法玻璃为研究对象,研究在点支撑和框支撑安装方式下,在玻璃厚度方向上不同火源位置的浮法玻璃热破裂情况,分析其首次破裂时间、破裂时表面温度以及裂纹起裂方式等热破裂行为参数,加深对浮法玻璃热破裂行为机理的研究。结果表明:在火源位置实验中进行中心热辐射时,点支撑安装方式下的浮法玻璃防火性能优于框支撑安装方式下的浮法玻璃;其次,玻璃表面会形成大量孤岛裂纹和交叉裂纹,裂纹最终形态受火源位置影响,火源位置与裂纹数量、裂纹分布复杂性呈负相关。     

加氢装置分液罐泄漏失效原因分析

针对某石油化工公司加氢装置中变气第一分液罐底部环焊缝周围产生多处裂纹而发生泄漏的事故,通过对该压力容器使用工作环境的工况调查、设备泄漏部位裂纹宏观分析、裂纹形态及断口理化金相分析、材质化学成分检测、焊接接头金相组织分析、材料拉伸力学性能试验和硬度测试等手段,综合分析裂纹产生的原因,得出初步结论,并提出改进建议。     

一起锅炉锅筒裂纹原因分析

通过对一起热电联产锅炉锅筒环焊缝处产生横向裂纹进行调查,分析了裂纹产生的原因,得出焊接残余应力、运行工况的波动和魏氏组织的产生导致了裂纹的产生,通过研究分析提出了为防止该类锅炉产生裂纹而应采取的措施和方法。     

0Cr18Ni10Mo2Ti不锈钢制乙醛精馏塔体表面应力腐蚀裂纹产生原因分析

本文针对0Cr18Ni10Mo2Ti不锈钢制乙醛精馏塔体表面产生的表面裂纹失效现象,在生产设备上截取分析样品,采用显微组织分析、裂纹扩展路径分析及裂纹断裂面的成分分析等方法,对乙醛精馏塔体壳体内表面产生的表面裂纹进行分析,研究表明大量的裂纹产生的原因是在乙醛中混入了具有S、Cl的介质,对壳体钢板表面产生了晶问腐蚀和点腐蚀,进而在工作应力下产生应力腐蚀,形成了应力腐蚀裂纹。     

火灾温度变化对隧道砂岩结构影响试验研究

为研究火灾发生时温度变化对隧道围岩内部结构的影响,借助于压汞仪、SEM扫描电镜对砂岩内部结构变化规律进行了室内实验,并从微观结构学角度对其进行分析,研究表明:(1)高温后隧道砂岩围岩内部会产生裂纹,宽度均小于0.01μm;(2)随着火灾温度的升高,砂岩内部首先在孔喉狭窄处表现出黏土矿物膨胀脱水崩解现象,其后依次产生沿晶裂隙、岩桥裂纹、穿晶裂隙;(3)通过研究火灾温度发展岩石内部沿晶裂纹和岩桥裂纹产生规律发现:二类裂纹的阈值温度均为300℃,而穿晶裂纹产生的阈值温度为600℃,随温度升高穿晶裂纹逐步贯通。     

氢气管道三通开裂原因分析及预防措施

本文对某炼化公司35万吨/年聚丙烯装置氢气管路新安装三通管件开裂原因进行研究和分析,对失效三通进行宏观检测、X射线检测、化学成分分析、断口形貌分析、金相分析和硬度测试检测。结果表明:发生开裂的三通化学成分在标准范围内,金相基体组织未见异常;三通中间部位有一条明显裂纹,外壁处有一层明显的塑形形变层,说明该处曾受外力作用;三通断面形貌为河流花样,且断面颜色存在两种不同时期的形态,说明该三通发了二次裂纹扩展。综合分析可知,三通存在原始裂纹,在冷挤压时因局部变形过大而导致塑性耗竭而开裂。在工作压力作用下,使得外壁受拉引力作用而发生扩展,直至开裂,最终导致氢气泄漏。     

花岗岩颗粒流模型循环压缩作用下裂纹特征分析

为了分析花岗岩颗粒流模型循环作用下的裂纹特征，基于花岗岩单轴压缩试验得到的应力应变曲线，完成了PFC3D数值试验的参数标定，探讨了不同循环次数下数值试件内部裂纹数目、分布和角度的变化规律。研究结果表明:平行黏结模型能够正确表达花岗岩的主要力学性质；在数值试验加载至破坏过程中，裂纹数目以应力应变曲线峰值点为分界，峰后阶段产生的裂纹数占总裂纹数的60%~90%;张剪裂纹最初产生于试件两端，随着加载进行，裂纹向着试件中部发展贯通，最终形成宏观剪切破坏带；剪切裂纹的角度分布方向明显，与轴向加载方向相同；张拉裂纹角度分布则在轴向加载方向和水平方向上略显集中。研究结果可为矿山安全回采矿柱提供依据。     

单一闭合裂纹在单轴压缩下对岩体破裂过程的影响

基于断裂力学理论研究了无限大薄板内单一闭合裂纹的破裂规律,从II型断裂准则出发,详细推导了单轴压缩下裂纹破裂强度的解析表达式,且定量的分析了裂纹倾角、长度和摩擦系数对岩体破裂过程的影响,运用数值软件RFPA2D对其进行验证,二者具有较好的一致性。研究结果表明,单轴压缩下,含闭合裂纹岩体的强度是由裂纹强度决定的,且随裂纹倾角的增大呈现出先减小后增大的趋势,裂纹长度越大,摩擦系数越小岩体强度就越小。     

海底悬跨管道表面双裂纹数值分析

为了研究海底油气管道多个裂纹间相互作用对管道产生的影响,针对海底悬跨管道表面双裂纹的相互作用,采用有限元方法建立双环向表面裂纹模型,采用围道积分法求解双裂纹下的应力强度因子,研究了不同边界条件下,不同尺寸裂纹间的相互影响规律,并对比了单裂纹下应力强度因子的变化情况。研究结果表明:不同尺寸的裂纹对双裂纹的相互影响规律有一定影响,且双裂纹应力强度因子最大值均出现在裂纹最深点处;弹簧边界下双裂纹相互影响规律与简单边界下相互影响规律明显不同;不同边界条件对悬跨管道双裂纹应力强度因子的影响较大。研究结果可为海底悬跨管道的失效分析提供参考依据。     

分汽缸裂纹产生原因分析及预防措施

要对分汽缸裂纹产生的原因进行了调查研究，分析认为裂纹是由碱性溶液引起的应力腐蚀开裂，并提出了防止裂纹产生的措施。     

基于频率下降率的结构损伤自适应神经网络识别

笔者探讨了动量系数和学习率自适应调整的神经网络算法及结构裂纹损伤识别特征参数的选取,提出以反映结构损伤位置和程度的频率下降率作为结构裂纹损伤识别的特征参数,利用有限元网格细化法对结构裂纹损伤进行数值模拟,获取训练样本数据,通过自适应神经网络对结构裂纹损伤问题进行识别研究。从结构裂纹损伤识别实例的结果中可以看出,采用频率下降率和自适应神经网络技术对结构裂纹进行损伤识别分析具有较高的精度和可靠性。     

某核电厂给水除氧器系统管线焊口失效分析与对策

为了研究核电给水除氧器系统管线不锈钢焊口批量开裂机理,取样进行了理化分析、裂纹形貌观察。分析表明,断口扩展区发现了疲劳辉纹,焊缝、热影响区塑性、韧性显著低于母材,为裂纹扩展提供了有利路径,交变载荷或在应力集中交互作用下提供了裂纹萌生条件和扩展动力,导致焊口早期开裂。根据开裂分析过程中发现的问题,提出了改进措施,确保机组安全稳定运行。     

锅炉给水管座裂纹的原因分析及修复方法

对一起锅壳式蒸汽锅炉给水管座裂纹进行检验,表明该裂纹为热疲劳裂纹,并分析了产生裂纹的原因,提出了相应的预防措施和修复方法。     

安装方式对浮法玻璃热破裂行为影响

为研究浮法玻璃在建筑火灾发展过程中,不同安装方式对其破裂行为的影响,以尺寸为600 mm×600 mm×6 mm的浮法玻璃为研究对象,分别采用点支撑、框支撑(4边遮蔽、左右遮蔽、上下遮蔽)和无遮蔽5种安装方式,分析不同安装方式下的浮法玻璃在热载荷作用下的破裂行为,得到浮法玻璃的首次破裂时间、玻璃表面温度及空气温度、裂纹起裂位置和裂纹扩展行为等特征参数。研究结果表明:在热载荷作用下,选用无遮蔽安装方式的浮法玻璃在试验中未发生破裂,其防火性能最好;而选用点支撑安装方式的浮法玻璃首次破裂时间最短,其裂纹以直裂纹为主,且起裂位置发生在玻璃的支撑点处,其防火性能最差。     

炮孔偏心不耦合装药爆破效应数值模拟

为了研究炮孔偏心不耦合装药爆破效应,利用非线性动力分析平台,模拟了不同不耦合系数时炮孔周围的裂纹分布情况以及同心不耦合装药和偏心不耦合装药形成的爆炸应力场。研究结果表明:耦合侧裂纹总长度、裂纹平均长度和最长裂纹长度始终大于不耦合侧,不耦合系数为1.71时耦合侧与不耦合侧裂纹总长度、裂纹平均长度和最长裂纹长度的差值和比值都达到最大,K=1.71为改进偏心不耦合装药结构的最佳不耦合系数;同心不耦合装药形成的爆炸应力场在炮孔周围均匀分布,偏心不耦合装药形成的爆炸应力场则偏向于耦合侧,由于药卷周围不均匀的空气间隔对爆炸载荷产生了不同程度的缓冲和延迟作用,偏心不耦合装药不耦合侧等效应力峰值小于耦合侧,且不耦合侧等效应力峰值出现时间也滞后于耦合侧。     

3D Voronoi等效晶质模型在岩石破坏细观研究中的应用

基于3D Voronoi图提出一种能够反映岩石矿物晶粒结构的三维精细化建模方法,分析了晶粒排列均匀化程度及大小等微观结构的变化对模型宏观力学性质的影响程度,并进行了晶粒结构优化设计。通过模拟粉砂质板岩单轴压缩和巴西劈裂的破坏过程,以及与室内试验对比验证了其适用性,并从细观角度揭示了岩石的破坏机理。研究结果表明:通过裂纹生长速率大致可以表征室内试验中弹性变形、非弹性变形和峰值后宏观破坏阶段;岩样在单轴压缩和巴西劈裂破坏过程中以拉伸断裂为主,在宏观上表现为脆性断裂;岩样宏观断裂呈现沿晶和穿晶断裂的组合形态,弹性变形阶段裂纹的萌生和扩展以沿晶断裂为主,而穿晶断裂的扩展和贯通往往导致局部失稳,表现为非弹性变形阶段。     

对球罐工卡具处裂纹的原因分析

在大型压力容器球罐的首次开罐检测过程中,在焊缝两侧工卡具焊迹处发现有大量裂纹存在。本文从裂纹特征、裂纹处理和裂纹产生原因等方面进行了描述分析,并提出了相应的防范措施。     

在用Q370R和Q420R无水氨罐车母材与介质相容性研究

本文以在用Q370R和Q420R无水氨罐车母材与介质相容性为研究对象。通过分析无水氨对低合金钢材料的应力腐蚀机理、裂纹形态特征、力学因素、环境因素、冶金因素,从设计、制造、出厂控制、用户使用要求等多角度提出了应力腐蚀防止措施。然后对在用2年以上的两台无水氨罐车罐体内部进行表面荧光磁粉检测及金相分析,并根据检测分析结果以及近7年以来的无水氨罐车的安全使用记录验证了采用应力防止措施的在用罐车母材与无水氨介质的相容性。     

天然气加气站干燥器开裂失效分析

干燥罐是天然气加气站内核心设备。在定期检验中发现大量环向分布的表面裂纹缺陷,深度1mm～3mm不等。对裂纹部位取样分析,分别通过化学成分分析、金相分析、硬度检测,探讨裂纹形成原因。分析结果表明钢管热轧成型导致微裂纹萌生;容器制造时的热处理为微裂纹扩展提供了条件;容器使用过程中的疲劳工况导致了裂纹的扩展。最后从设计、制造、检验三方面提出了合理建议。